大学物理创新实验论文.doc

大学物理创新实验论文 篇一：大学物理创新实验论文 光杠杆测量杨氏模量实验的改进 李XX （重庆交通大学土木建筑学院重庆市南岸区400074） 摘要：测量杨氏模量中常用光杠杆来测量加载重物后的微小形变量L而光杠杆在使 用前要先调节镜尺之间的相对位置在用传统光杠杆调节时比较麻烦本实验通过对传统光杠杆装置作了一点改进取消了传统光杠杆中的望远镜而改用光斑来指示标尺上的读数用这种改进后的光杠杆能快速调节光杠杆且不会在调节与读取数据过程中使眼睛疲劳大大提高了实验的效率 关键词：杨氏模量激光光杠杆仪器改进中文分类号：文献标识码： 引言：杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量是工程技术上极为重要 的常用参数是工程技术人员选择材料的重要依据之一测量杨氏模量的方法较多本文主要介绍用改进后的光杠杆测量杨氏模量 1传统光杠杆的缺点 传统光杠杆在使用时要先调节光杠杆、望远镜和标尺之间的相对位置使在望远镜中能看清平面镜内反射的标尺的像这就是这个实验的难点在做这个实验的时候我们发现这个调节过程是相当麻烦的而且当我们调节好后如果稍不小心轻轻碰一下实验装置便前功尽弃又得重调这让我们相当苦恼我们用传统光杠杆调节了很久才使望远镜中能看到标尺的像而且调节过程中眼睛非常疲劳对视力非常不好 2实验装置的改进及实验原理 针对传统光杠杆的不足且为了提高做实验的效率我对光杠杆进行一些改进使得改进后的光杠杆使用起来更为方便我们可以不用望远镜而在原来望远镜处放置一个能发射光点的光源使该光源发出的光经光杠杆的平面镜反射后又射在标尺上则先后之间两个光点的高度差就是经光杠杆放大了的微小形变 2.1改进措施及改进后光杠杆的原理 因为氦氖激光平行性好能量集中在各种常用的激光器中氦氖激光器输出激光的单色性最好以便能方便精确的在标尺上读数此外它还具有结构简单、使用方便、成本低等优点因此我们用氦氖激光器作为发射光点的光源 在标尺中央零刻度处开一个小孔将氦氖激光发射器与标尺固连且使其发出的光从小孔处穿过且光路与标尺面垂直如图所示： 设由激光器发出的光开始时反射到标尺上所指的刻度为S0,当钢丝长度变化时光杠杆一端下降并带动镜面转动设转角为则激光光线转过2设标尺上激光光点对应的读数为S令=SS0.当Lb时tan=L/b tan2=/D2,则有：L=b*/(2D)（1）所以L被放大了2D/b倍. 2.2用拉伸法测金属丝的杨氏模量的原理 杨氏模量是反映固体材料形变与应力关系的物理量本实验中形变为拉伸形变即金属丝仅发生轴向拉伸形变设金属丝长度为L横截面积为S沿长度方向受一外力F后金属丝伸长L称为线应变实验结果表明：在弹性形变范围内正应力与线应变成正比即：F/S=Y*L/L（2）,Y称为杨氏模量微小形变L用上面的光杠杆测量由（1）、（2）得 杨氏模量Y=8*F*L*D/(*d2*b*),其中d为钢丝直径 3实验步骤 (1)挂上重垂调节杨氏模量测定仪底座螺钉使支架、细钢丝铅直使平台水平(2)安放光杠杆平面镜应竖直两前脚放在平台前部的槽中主脚放在钢丝下端的夹头上适当位置不能接触钢丝不要靠着圆孔边也不要放在夹缝中 (3)安放带激光发射器的标尺要使其竖直 (4)调整标尺：移动标尺架使标尺上激光发射器发出的光点经镜面反射回标尺上再移动标尺使标尺架与镜面相距约12米 (5)加减砝码先逐个加砝码每加一个砝码记录一次标尺的位置Si；然后依次减砝码每减一个砝码记下相应的标尺位置Si. (6)用米尺测量平面镜到标尺的距离D (7)取下砝码测出钢丝原长（两夹头之间部分）L在钢丝上选不同部位及方向用螺旋测微计测出其直径d (8)取下光杠杆在展开的白纸上同时按下三个尖脚的位置用直尺作出光杠杆主脚到两前脚连线的垂线再用游标卡尺测出光杠杆常数b 4.数据记录 4.1测量钢丝伸长量 钢丝伸长数据记录表 4.2测钢丝直径d数据记录表 零差d0=mm 4.3其它数据测量记录表 5.实验小结 采用“改进后的光杠杆”代替“传统光杠杆”测量杨氏模量优点在于大大地简化了实验装置减少了仪器的成本投入保留了光杠杆对微小形变放大作用的精华原理直观结构简单操作方便是一种很好的方法 作者简介：李XX（1990）男重庆交通大学土木建筑学院在读学生Email:通信联系人：李XXEmail: 篇二：大学物理实验创新设计论文 大学物理实验创新设计论文 物理实验的心得与体会 通过这一年的大学物理实验课程的学习我体会颇深所选的14个物理实验都是大学物理这门基础课程学习的精髓和重点基础,实验中我们不只是简简单单的演示了课堂上所学理论知识的原理与结果通过实验我们将大学物理的理论在实验中紧密的联系起来养成科学的思考习惯在实验中受益匪浅 下面说说我在做实验时的一些技巧、方法与心得收获 第一、养成课前预习的好习惯 每次实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果老师没有预留给我们自己看书的时间这就要求我们自己在课前做好预习认真完成实验预习手册 1、根据实验题目复习所学习的相关理论知识,并对照大学物理实验的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的,基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能,正确操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项 2、写预习手册时注意认真填写上面的思考题预习思考题,是加深实验内容或对关键问题的理解,在实验前认真地思考并回答这些问题,有助于提高实验质量对于不明白的地方,可以查一下相关的资料或问同学老师,只有把实验中所有的地方都弄透彻,才能达到实验应有的效果 3、有些实验需要制作表格记录实验数据在预习时要根据实际的需要在预习手册上画好相关的表格以备实验时使用 第二、上课时认真听老师做指导和讲解 老师上课的讲解会将重要的理论重复几次这是实验中的重点老师会特别指出别人在实验中容易出错的地方这些是很宝贵的经验这些注意事项最好记录下来可以避免我们自己在操作中少走弯路影响物理实验现象的因素很多,产生的物理实验现象也错综复杂老师们通过精心设计实验方案,严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方式呈现物理问题,使我们通过努力能够顺利地解决问题,加深了我们对有关知识的理解 第三做实验时按步骤进行切不可太心急一步到位 一些小节之处尤其要特别注意：课堂操作需要我们严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全比如在数牛顿环的时候要有耐心不能一次跳过进行数据的估计一些电学实验仪器部件较多,先要把这些仪器部件一一放在合适的位置上,然后再连线实验过程中要严格按照实验仪器的操作要求操作,实验完成后,应把所有的实验仪器恢复到原位,并认真清理实验台 过程中,经常会出现一些故障或观察到的实验现象与理论上的现象不符,这应认真思考并检查实验仪器使用以及线路连接是否正确,不正确的及时进行改正 读数需要有足够的耐心和细心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法对于数据的纪录,则要求我们要有原 始的数据纪录,它是记载物理实验全部操作过程的基础资料而且在实验过程中必须认真地观察实验现象,并做如实的记录如果发现实验现象与实验理论不符合,或者测试结果出现异常,就应该认真检查原因,并认真重做实验 第四要学会处理数据的能力 实验就有数据有数据就得处理这些数据处理的是否得当将直接影响实验成败经过这一年我学会了列表法、图解法、函数表示法等实验数据处理方法大大提高了我的实验能力和独立设计实验以及创造性地改进实验的能力让我对其它课程的学习也是得心应手切记独立完成数据处理不可抄同学的数据敷衍过关,那实验就没有意义了也就不会有所收获 第五培养自己的动手能力 “实验就是为了让你动手做去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西”现在大学生的动手能力越来越被人们重视大学物理实验正好为我们提供了这一平台每个实验都亲自去做不放弃每次锻炼的机会通过动手我们才能体会到科学家们探索真理路上的艰辛与快乐才能真正的感受到科学所带来的乐趣 第六探索中求得真知 那些伟大的科学家之所以伟大是他们利用实验证明了他们的伟 大实验是检验理论正确与否的试金石为了要使理论被人接受就必须用事实来证明让那些怀疑的人哑口无言虽说我们的大学物理实验只是对前人的经典实验的重复但是对于一个知识尚浅、探索能 力还不够的人来说这些探索也非一件易事对于这些实验我在探索中学习、在模仿中理解、在实践中掌握 众所周知物理概念的建立、物理规律的发现大多是依赖于物理实验物理学作为一门科学是以实验为基础的其地位也由物理实验予以确立的现有的物理定律、物理假说、物理理论也大都是在实验的基础上一步一步的建立与完善的实验的学习对于我们将来独立从事实际工作也是十分必要的这是所有的理论课所不能做到也不能取代的我将把在实验课学到的运用到今后的学习和工作中不断改进、完善；在此间发现的不足要学会努力改善通过学习、实践等方式不断提高克服困难在今后的学习、工作中获得更大的收获在不断地探索中、学习中、实现自身的价值！ 总而言之物理实验是非常重要的学习物理实验这门课程,是对个人能力的一种锻炼,它不但锻炼了我们的细心,耐心,而且教会了我们要养成良好的科学的习惯和严谨的学习态度实验在这中间使我发现了我的不足我将在以后的学习与实践中不断地改进与完善 篇三：大学物理实验创新研究报告格式 大学物理实验创新作品 项目名称：班级：组别：小组成员： 大学物理实验室 题目：光杠杆角度仪的设计（三号黑体居中） 姓名：*学号：*（五号宋体居中）工作原理及创新点：（5号黑体,） 正文（小四宋体1.5倍行距有图可画图）实用价值：（5号黑体